BLDC - Drehzahlregelung

[Che Guevara]

Hi,

ich möchte einen BLDC-Motor in der Drehzahl regeln, was ich momentan per PWM mache. Nun überlege ich aber, das über den Polradwinkel zu machen.
Damit könnte der Motor vermutlich wesentlich stärker beschleunigt werden, aber ich habe Sorge, dass der Motor dadurch unerwünscht stehen bleiben könnte.
Mit der momentanen Lösung ist es fast unmöglich, dass der Motor aus dem Tritt gerät und so die Synchronisation verloren geht.
Was meint ihr, wie ausfallsicher wäre diese Lösung?

Gruß
Chris

[Geistesblitz]

Was versprichst du dir denn von der Methode?
Ich glaub nicht, dass die Beschleunigung sich so verbessern würde. Da find ich es eigentlich schon ganz sinnvoll, immer im günstigsten Zeitpunkt zu schalten und dann nur die Höhe der Spannung einzustellen.

[Klebwax]

Mit der momentanen Lösung ist es fast unmöglich, dass der Motor aus dem Tritt gerät und so die Synchronisation verloren geht.

Das klingt irgendwie merkwürdig. Ein Motor darf nie aus dem Tritt geraten, sonst ist er kaputt. Die Raumrichtung des Feldes muß immer synchron mit dem Winkel des Ankers sein. Bevor man an eine Optimierung denkt, muß sichergestellt werden, daß das Feld immer synchron zum Anker ist (bei einem DC-Motor der Kollektor fest auf der Achse ist).

Einen DC-Motor, egal ob er nun über mechanische Kontakte oder Transistoren kommutiert wird, kann man auf verschiedene Arten steuern. Das Drehmoment ergibt sich aus der Vektoraddition der Magnetfelder des Ankers und des Feldes. Da es dabei nur auf die Komponente ankommt, die die Achse in Drehung versetzt, ist das Ergebniss auf jeden Fall am größten, wenn beide Felder senkrecht aufeinander stehen. Und es ist außerdem am größten, wenn das Feld am größten ist (PWM = 100%). So erreicht man die höchste Beschleunigung und am Ende die höchste Drehzahl.

Wenn einem die Drehzahl zu hoch ist, kann man den Winkel des Feldes verkleinern (das führt zu einem kleineren Kraftvektor) und die PWM fest lassen, oder die PWM verkleinern aber den Winkel optimal lassen, was ebenfalls zu einem kleineren Kraftvektor führt.

Ich würde vermuten, das den Winkel optimal zu lassen aber die PWM zu verkleinern effizienter ist, obwohl ich die Auswirkung der Phasenlage der Gegen-EMK bei Änderung des Winkels nicht recht abschätzen kann.

Wenn man eine bestimmte Drehzahl haben will, braucht man eine Regelung. Die Ist-Drehzahl lässt sich aus der Kommutierung bestimmen, und als Steuergröße nimmt man die PWM, den Winkel stellt man optimal ein. Wie schnell die Solldrehzahl erreicht wird, also die Beschleunigung ist, hängt von den Parametern der Regelung ab.

Im Auto z.B. tritt man das Pedal voll durch (PWM 100%), bis die gewünschte Geschwindigkeit erreicht ist. Dann nimmt man das Gas (die PWM) soweit zurück, daß die Geschwindigkeit gehalten wird, so eine Art handgemachte (oder fußgemachte) PID.

MfG Klebwax

[White_Fox]

Damit könnte der Motor vermutlich wesentlich stärker beschleunigt werden, aber ich habe Sorge, dass der Motor dadurch unerwünscht stehen bleiben könnte.

Entweder verstehe ich das falsch, oder aber du widersprichst dir hier total.
Der Motor kann erstmal nur dann "wesentlich stärker beschleunigen", wenn du das Drehfeld entsprechend rotieren lässt. Der Motor kann allenfalls ein höheres Drehmoment aufbringen. Wobei sich dann die Frage stellt, warum er unerwünscht stehen bleiben sollte.